一种新型气缸盖垫片的制作方法

1.本实用新型涉及一种新型气缸盖垫片，属于气缸密封技术领域。


背景技术：

2.气缸是一种用于将气体或液体的能量转换为线性运动的设备。它通常由筒体和在筒体中往复移动的组成。气缸可以通过驱动往复运动执行机械工作。气缸盖密封是确保内燃机正常运行的重要部分，能够有效防止气体和机油在气缸盖与气缸体之间泄漏，并确保气缸内的气体和润滑油分开。气缸盖垫片是固定安装在内燃机气缸盖与气缸体之间的密封垫片。但是现有气缸垫片在使用时存在如下技术问题：爆压时，气体会进入气缸垫片与气缸盖之间，造成气缸垫片与气缸盖之间密封失败。
3.本实用新型提供了一种新型气缸盖垫片，爆压时，燃烧室内的高压气体在喇叭形弹性片的表面产生压力f，该压力f会迫使喇叭形弹性片产生朝向垫片本体的弹性形变，该弹性形变类似于喇叭形弹性片被轻微的“压塌”，具体为喇叭形弹性片开口较大的端口在挤压下变大，喇叭形弹性片开口较小的端口在挤压下变小。所以喇叭形弹性片较小的开口端朝向活塞收缩，反而增加了喇叭形弹性片与活塞之间的密封性。且该压力越大，密封效果越好，从而避免爆压时气体从活塞孔中进入垫片本体与气缸盖之间的区域，造成密封失效。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题在于：爆压时，气体会进入气缸垫片与气缸盖之间，造成气缸垫片与气缸盖之间密封失败。
5.本实用新型所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：
6.方案一：一种新型气缸盖垫片，包括垫片本体，所述垫片本体上开设有至少一个供活塞贯穿的孔，所述垫片本体的一个侧面上固定连接有向外凸起的喇叭形弹性片，其中，所述喇叭形弹性片开口较大的一端与垫片本体密封固定连接，且喇叭形弹性片开口较大的一端覆盖于一个孔上；安装时，所述喇叭形弹性片开口较小的一端与活塞密封接触。
7.爆压时，燃烧室内的高压气体在喇叭形弹性片的表面产生压力f，该压力f会迫使喇叭形弹性片产生朝向垫片本体的弹性形变，该弹性形变类似于喇叭形弹性片被轻微的“压塌”，具体为喇叭形弹性片开口较大的端口在挤压下变大，喇叭形弹性片开口较小的端口在挤压下变小。所以喇叭形弹性片较小的开口端朝向活塞收缩，反而增加了喇叭形弹性片与活塞之间的密封性。且该压力越大，密封效果越好，从而避免爆压时气体从活塞孔中进入垫片本体与气缸盖之间的区域，造成密封失效。
8.方案二，基于方案一，为了提高相同气压条件下的形变大小，对喇叭形弹性片的结构进行了优化，具体为：所述喇叭形弹性片包括第一喇叭形弹性片和第二喇叭形弹性片，所述垫片本体上密封固定连接有用于垫高第一喇叭形弹性片的环形垫片，环形垫片环绕活塞孔；所述第一喇叭形弹性片开口较大的一端与垫片本体密封固定连接；所述第一喇叭形弹性片开口较小的一端低于其开口较大的一端，且第一喇叭形弹性片开口较小的一端与第二
喇叭形弹性片开口较大的一端密封固定连接；所述第二喇叭形弹性片开口较小的一端低于第二喇叭形弹性片开口较大的一端，且第二喇叭形弹性片开口较小的一端与活塞密封接触。第一喇叭形弹性片和第二喇叭形弹性片的连接结构形成兜风部，所以相同气压条件下，第二喇叭形弹性片的弹性形变效果更佳，从而密封效果更佳。
9.方案三，基于方案一或者方案二，为了避免在往复运动过程中偏离其轴心线位置而压迫喇叭形弹性片，对喇叭形弹性片较小的开口端的内径与孔的内径尺寸进行了限定。具体为：所述喇叭形弹性片较小的开口端的内径与孔的内径相同，并且所述喇叭形弹性片较小的开口端与孔同轴心。在的往复运动过程中，孔对起到导向作用，会始终沿着喇叭形弹性片的轴心线往复移动，最终避免喇叭形弹性片在长期的多次的挤压下变形，从而有利于提高喇叭形弹性片的使用寿命。
10.方案四，基于方案一，为了提高喇叭形弹性片的机械性能和形变效果，限定了喇叭形弹性片的材质和厚度，具体为：
11.优选地，所述喇叭形弹性片是由金属材料制备，例如铜、不锈钢等金属材料。这样喇叭形弹性片既具备稳定的机械性能，在气体压力作用下又具备良好的形变效果。
12.优选地，所述喇叭形弹性片的厚度为3-15mm。在这一厚度范围内，喇叭形弹性片既能够保持良好的机械性能以实现密封和结构稳定性，在气体压力作用下又具备良好的形变效果。
13.方案五，基于方案一，为了提高喇叭形弹性片的耐磨性，还设置了耐磨环，具体为：
14.优选地，所述喇叭形弹性片与活塞接触的端面密封固定连接有耐磨环。通过设置耐磨环，能够提高喇叭形弹性片的耐磨性，提高喇叭形弹性片的使用寿命。
15.本实用新型的有益效果是：
16.爆压时，燃烧室内的高压气体在喇叭形弹性片的表面产生压力f，该压力f会迫使喇叭形弹性片产生朝向垫片本体的弹性形变，该弹性形变类似于喇叭形弹性片被轻微的“压塌”，具体为喇叭形弹性片开口较大的端口在挤压下变大，喇叭形弹性片开口较小的端口在挤压下变小。所以喇叭形弹性片较小的开口端朝向活塞收缩，反而增加了喇叭形弹性片与活塞之间的密封性。且该压力越大，密封效果越好，从而避免爆压时气体从活塞孔中进入垫片本体与气缸盖之间的区域，造成密封失效。
附图说明
17.图1为本实用新型立体结构示意图；
18.图2为垫片本体、喇叭形弹性片等部件连接结构示意图；
19.图3为图1正视视角局部剖视图；
20.图4为图3中a处结构放大示意图；
21.图5为活塞孔内径大于活塞外径时的结构示意图；
22.图6为活塞孔内径等于活塞外径时的结构示意图；
23.图7为垫片本体、喇叭形弹性片连接及安装结构示意图；
24.图8为图7正视视角局部剖视图；
25.图9为图8中b处结构放大示意图。
26.图中：1、垫片本体；2、活塞孔；3、喇叭形弹性片；301、第一喇叭形弹性片；302、第二
喇叭形弹性片；4、耐磨环；5、活塞；6、环形垫片。
具体实施方式
27.为了对本实用新型的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“横向”、“纵向”、“末端”、“边沿”、“侧壁”、“上”、“下”、“上部”、“下部”、“正上方”、“表面”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”、“端”、“首”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型的技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.如图1和图2所示，本实施例提供了一种新型气缸盖垫片，包括垫片本体1，所述垫片本体1上开设有至少一个供活塞5贯穿的活塞孔2，活塞孔2的内径大于或者等于活塞5外径，所述垫片本体1的一个侧面上固定连接有向外凸起的喇叭形弹性片3。所述喇叭形弹性片3开口较大的一端与垫片本体1密封固定连接，例如喇叭形弹性片3开口较大的一端与垫片本体1通过焊接实现密封固定连接，且喇叭形弹性片3开口较大的一端覆盖于一个活塞孔2上；安装时，垫片本体1上固定连接有喇叭形弹性片3的一侧朝向燃烧室，垫片本体1上的另一侧与气缸盖密封连接；活塞5依次贯穿活塞5通孔和喇叭形弹性片3较小的开口端，并且活塞5和所述喇叭形弹性片3开口较小的一端与活塞5密封接触。
30.如图5和图6所示，爆压时，燃烧室内的高压气体在喇叭形弹性片3的表面产生压力f，该压力f会迫使喇叭形弹性片3产生朝向垫片本体1的弹性形变，该弹性形变类似于喇叭形弹性片3被轻微的“压塌”，具体为喇叭形弹性片3开口较大的端口在挤压下变大，喇叭形弹性片3开口较小的端口在挤压下变小。所以喇叭形弹性片3较小的开口端朝向活塞5收缩，反而增加了喇叭形弹性片3与活塞5之间的密封性。且该压力越大，密封效果越好，从而避免爆压时气体从活塞孔2中进入垫片本体1与气缸盖之间的区域，造成密封失效。
31.如图7所示，在另外一些实施例中，所述喇叭形弹性片3包括第一喇叭形弹性片301和第二喇叭形弹性片302，所述垫片本体1上密封固定连接有用于垫高第一喇叭形弹性片301的环形垫片6，环形垫片6环绕活塞孔2；
32.所述第一喇叭形弹性片301开口较大的一端与垫片本体1密封固定连接。第一喇叭形弹性片301开口较小的一端低于其开口较大的一端，且第一喇叭形弹性片301开口较小的一端与第二喇叭形弹性片302开口较大的一端密封固定连接。
33.所述第二喇叭形弹性片302开口较小的一端低于第二喇叭形弹性片302开口较大的一端，且第二喇叭形弹性片302开口较小的一端与活塞5密封接触；
34.如图8所示，爆压时，燃烧室内的高压气体在第一喇叭形弹性片301和第二喇叭形弹性片302的表面均产生压力f，该压力f会迫使第一喇叭形弹性片301和第二喇叭形弹性片302均产生朝向垫片本体1的弹性形变，具体为第一喇叭形弹性片301和第二喇叭形弹性片302会以二者的连接处为中心，二者朝向燃烧室的侧面之间的夹角变大。所以喇叭形弹性片3较小的开口端朝向活塞5收缩，反而增加了与活塞5之间的密封性。且该压力越大，密封效果越好。由于，第一喇叭形弹性片301和第二喇叭形弹性片302的连接结构形成兜风部，所以
相同气压条件下，第二喇叭形弹性片302的弹性形变效果更佳，从而密封效果更佳。
35.如图2所示，在另外一些实施例中，所述喇叭形弹性片3较小的开口端的内径与活塞孔2的内径相同，并且所述喇叭形弹性片3较小的开口端与活塞孔2同轴心线。所以活塞孔2的内侧壁与活塞5的外侧壁贴合。在活塞5的往复运动过程中，活塞孔2对活塞5起到导向作用，活塞5会始终沿着喇叭形弹性片3的轴心线往复移动，不会偏离，从而避免活塞5在往复运动过程中偏离其轴心线位置而压迫喇叭形弹性片3，并最终避免喇叭形弹性片3在长期的多次的挤压下变形，从而有利于提高喇叭形弹性片3的使用寿命。
36.在另外一些实施例中，所述喇叭形弹性片3是由金属材料制备，例如铜、不锈钢等金属材料。这样喇叭形弹性片3既具备稳定的机械性能，在气体压力作用下又具备良好的形变效果。
37.在另外一些实施例中，所述喇叭形弹性片3的厚度为3-15mm。在这一厚度范围内，喇叭形弹性片3既能够保持良好的机械性能以实现密封和结构稳定性，在气体压力作用下又具备良好的形变效果。
38.在另外一些实施例中，所述喇叭形弹性片3与活塞5接触的端面密封固定连接有耐磨环4。耐磨环4可由钨碳化物制备。
39.如图4所示，当喇叭形弹性片3的结构为只有一个喇叭形弹性片3时，耐磨环4固定连接于喇叭形弹性片3开口较小的端部，且喇叭形弹性片3通过耐磨环4与活塞5密封接触。
40.如图9所示，当喇叭形弹性片3的结构包括第一喇叭形弹性片301和第二喇叭形弹性片302时，耐磨环4固定连接于第二喇叭形弹性片302开口较小的端部，且第二喇叭形弹性片302通过耐磨环4与活塞5密封接触。
41.耐磨环4与喇叭形弹性片3密封固定连接。
42.通过设置耐磨环4，能够提高喇叭形弹性片3的耐磨性，提高喇叭形弹性片3的使用寿命。
43.上述实施例中，“固定密封连接”均可以采用通过焊接实现。
44.上述实施例中，“低于”和“高于”均是以垫片本体1为参照面。
45.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本实用新型要求保护的范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种新型气缸盖垫片，包括垫片本体，所述垫片本体上开设有至少一个供活塞贯穿的孔，其特征在于，所述垫片本体的一个侧面上固定连接有向外凸起的喇叭形弹性片，其中，所述喇叭形弹性片开口较大的一端与垫片本体密封固定连接，且喇叭形弹性片开口较大的一端覆盖于一个孔上；安装时，所述喇叭形弹性片开口较小的一端与活塞密封接触。2.根据权利要求1所述的一种新型气缸盖垫片，其特征在于，所述喇叭形弹性片包括第一喇叭形弹性片和第二喇叭形弹性片，所述垫片本体上密封固定连接有用于垫高第一喇叭形弹性片的环形垫片，环形垫片环绕活塞孔；所述第一喇叭形弹性片开口较大的一端与垫片本体密封固定连接；所述第一喇叭形弹性片开口较小的一端低于其开口较大的一端，且第一喇叭形弹性片开口较小的一端与第二喇叭形弹性片开口较大的一端密封固定连接；所述第二喇叭形弹性片开口较小的一端低于第二喇叭形弹性片开口较大的一端，且第二喇叭形弹性片开口较小的一端与活塞密封接触。3.根据权利要求1或者2所述的一种新型气缸盖垫片，其特征在于，所述喇叭形弹性片较小的开口端的内径与孔的内径相同，并且所述喇叭形弹性片较小的开口端与孔同轴心。4.根据权利要求1所述的一种新型气缸盖垫片，其特征在于，所述喇叭形弹性片是由金属材料制备。5.根据权利要求1所述的一种新型气缸盖垫片，其特征在于，所述喇叭形弹性片的厚度为3-15mm。6.根据权利要求1或者2所述的一种新型气缸盖垫片，其特征在于，所述喇叭形弹性片与接触的端面密封固定连接有耐磨环。

技术总结
本实用新型公开了一种新型气缸盖垫片，垫片本体上开设有至少一个供活塞贯穿的孔，垫片本体的一个侧面上固定连接有向外凸起的喇叭形弹性片，喇叭形弹性片开口较大的一端与垫片本体密封固定连接，且喇叭形弹性片开口较大的一端覆盖于一个孔上；爆压时，燃烧室内的高压气体在喇叭形弹性片的表面产生压力F会迫使喇叭形弹性片产生朝向垫片本体的弹性形变，具体为喇叭形弹性片开口较大的端口在挤压下变大，喇叭形弹性片开口较小的端口在挤压下变小；所以喇叭形弹性片较小的开口端朝向活塞收缩，反而增加了喇叭形弹性片与活塞之间的密封性；且该压力越大，密封效果越好，从而避免爆压时气体从活塞孔中进入垫片本体与气缸盖之间的区域，造成密封失效。造成密封失效。造成密封失效。


技术研发人员：唐永鸿
受保护的技术使用者：上海日炙机械制造有限公司
技术研发日：2023.06.01
技术公布日：2023/9/16